化学与水污染.ppt

化学资源再利用 化学与水污染 污水来源污水危害污水成分污水处理 课程内容 污水来源污水危害污水成分污水处理 污水的来源 一 工业废水 它含污染物多 成分复杂 不仅在水中不易净化 而且处理也比较困难 二 农业污染 近年来农药 化肥的使用量日益增多 而使用的农药和化肥只有少量附着或被吸收 大部分残留在土壤和漂浮在大气中 通过降雨 经过地表径流的冲刷进入地表水和渗入地表水形成污染 三 生活污水 城市生活污水 垃圾和废气引起水体污染造成的 人们日常生活中产生的各种污水的混合液 其中包括厨房 洗涤房 浴室和厕所排出的污水 这是主要的三种污水来源 其他还有些都是具体到某一领域 比如矿井排水含有大量的重金属 高速公路径流含有大量的石油 重金属和油脂 影响水中的动物的生存 严重的直接导致它们死亡 影响地下水的质量 导致人类喝了被污染的水以后生病 影响环境卫生 排放出来的污水带有臭味 会引来很多的蚊子和苍蝇 给生活在这些地区的人生活质量带来影响 化工企业排放出来的污水含有很多的化学物质 这些水既不能用来喝 即使用来浇蔬菜都不行 给水资源的再利用带来很多困难总之没有经过处理的污水排放不但造成自然环境的污染 给人类的生活也带来了很多危害 希望大家谨慎处理 最好是想办法进行循环使用 污水的危害 无机 汞 镉 铬 铅 钒 钴 钡等 其中汞 镉 铅危害较大 砷 硒和铍的毒性也大 NO2 F CN 离子 40K 238U 286Ra 210Po 14C 氚有机 有机农药 多氯联苯 稠环芳香烃 PAHs 如3 4 苯并芘等 杂环化合物 如黄曲霉素等 芳香胺类 如甲 乙苯胺 联苯胺等 酚类化合物就有2000多种 最简单的是苯酚 均为高毒性物质 腈类化合物也有毒性 其中丙烯腈的环境影响最为注目 污水的成分 以下主要以酚为例介绍有机物的工业制取方法及其性质 了解有机物的结构 掌握污染的原理 酚的结构 命名与分类 p 共轭 苯环上电子云密度增加 酚羟基氢的离解能力增强 酚系指羟基 OH 与苯环直接相连的化合物 结构 酚 分类 一元酚 三元酚 二元酚 1 从异丙苯制备 异丙苯氧化法 酚的制备方法 该法是目前工业上合成苯酚的方法 其优点是 原料廉价易得 可连续化生产 副产物丙酮也是重要的化工原料 2 从芳卤衍生物制备 酚的制备方法 如前所述 当卤代苯中卤素的邻 对为有强吸电子基时 容易发生亲核取代反应 这就为取代苯酚的制备提供了理论基础 如 酚的制备方法 3 从芳磺酸制备 磺化碱融法 该法是一个 古老 的方法 曾是工业上制取酚的主要方法 不过现在已很少用于苯酚的合成 而主要用于其它酚的合成 如 酚的物理性质 酚类化合物的熔点和沸点比相对分子量相近的芳烃 芳卤要高 而且多元酚的熔点和沸点更高 由于酚中的羟基也可以形成分子间氢键在某些一取代苯酚中 邻位异构体的熔 沸点往往较低分子内可以形成氢键 使分子间力减少 酚的化学性质 1 酸性 p 共轭效应和氧原子的 I效应共同影响的结果 必然导致O H键之间的电子更偏向于氧 这就有利于氢原子的解离 而表现出一定的酸性 苯酚不但具有一定的酸性 而且其酸性比醇强 但它仍是一个弱酸 其酸性比碳酸还要弱 2 成盐 如何除去环己醇中含有的少量苯酚 利用苯酚的这种能溶于碱 而又可用酸从从它的碱溶液中解离出来的性质 可用于分离提纯 3 成醚反应 与醇相似 酚也可成醚 但与醇又有不同之处 即酚不能分子间脱水生成醚 制备烷基芳基醚可通过Willamson法得以实现 一般是通过芳氧负离子与卤代烃及其衍生物或硫酸酯经SN2反应完成的 如 4 成酯反应 酚与醇不同 其成酯反应比较困难 这是因为酚的亲核能力弱 与羧酸反应的平衡常数较小 因此 制备酚酯需在酸 碱条件下 与反应活性较高的酰卤或酸酐作用方可实现 如 曝气池 初淀池 污水的处理 SBR法 污水 出水 二淀池 曝气池